新型電力系統(tǒng)構(gòu)建方法論研究
國(guó)家電網(wǎng)有限公司董事長(zhǎng)、黨組書(shū)記 辛保安
能源是人類文明進(jìn)步的基礎(chǔ)和動(dòng)力，攸關(guān)國(guó)計(jì)民生和國(guó)家安全，關(guān)系人類生存和發(fā)展。習(xí)近平總書(shū)記在黨的二十大報(bào)告中明確指出，“推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展綠色化、低碳化是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)”“積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和。深入推進(jìn)能源革命，加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系”。“雙碳”目標(biāo)下，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是建設(shè)新型能源體系的關(guān)鍵內(nèi)容和重要載體，是極具挑戰(zhàn)性、開(kāi)創(chuàng)性的系統(tǒng)工程。
當(dāng)前，高質(zhì)量統(tǒng)籌能源安全、能源公平和環(huán)境可持續(xù)三方關(guān)系至關(guān)重要，這要求經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源結(jié)構(gòu)以及能源消費(fèi)方式作出深刻調(diào)整。在能源安全方面，隨著新能源大規(guī)模快速發(fā)展，電力電量平衡、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、電力調(diào)控管理、關(guān)鍵礦物原料的供應(yīng)保障等將面臨新的挑戰(zhàn)；在能源公平方面，新能源大規(guī)模開(kāi)發(fā)、煤炭清潔高效利用、碳捕集與利用等降碳措施將推動(dòng)電力供應(yīng)成本上升，如何疏導(dǎo)成本并拓展價(jià)值提升空間至關(guān)重要；在環(huán)境可持續(xù)方面，我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)時(shí)間緊、難度大，新能源大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用受區(qū)域環(huán)境承載力的限制，能源電力行業(yè)愈發(fā)成為國(guó)家綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的關(guān)鍵組成。構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是推動(dòng)實(shí)現(xiàn)安全、經(jīng)濟(jì)、低碳三者相互制約下能源電力高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵。
新型電力系統(tǒng)是一個(gè)涉及全社會(huì)各環(huán)節(jié)的開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)，其構(gòu)建需要統(tǒng)籌發(fā)展與安全，保障電力持續(xù)可靠供應(yīng)，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，促進(jìn)新能源高效消納。構(gòu)建新型電力系統(tǒng)要以服務(wù)國(guó)家“雙碳”目標(biāo)為根本遵循，準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)電力系統(tǒng)發(fā)展的邏輯和規(guī)律，明確新型電力系統(tǒng)“是什么”“怎么建”等關(guān)鍵難點(diǎn)，形成新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的方法論。
深刻認(rèn)識(shí)新型電力系統(tǒng)的
五大定位、五大內(nèi)涵、五大特征
面向百年未有之大變局，新型電力系統(tǒng)要在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中錨定五大定位。新型電力系統(tǒng)是推進(jìn)中國(guó)式現(xiàn)代化的基礎(chǔ)保障、保障國(guó)家能源安全的必然選擇、推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和的支撐平臺(tái)、服務(wù)構(gòu)建新發(fā)展格局的重要?jiǎng)恿Α?shí)現(xiàn)能源高質(zhì)量發(fā)展的有機(jī)載體。
堅(jiān)持立足新發(fā)展階段、貫徹新發(fā)展理念、服務(wù)構(gòu)建新發(fā)展格局，新型電力系統(tǒng)五大內(nèi)涵逐步清晰。統(tǒng)籌國(guó)家能源安全、綠色低碳轉(zhuǎn)型和經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展，需要新型電力系統(tǒng)全環(huán)節(jié)發(fā)力，重點(diǎn)在電源構(gòu)成、電網(wǎng)形態(tài)、負(fù)荷特性、技術(shù)基礎(chǔ)、運(yùn)行特性等領(lǐng)域主動(dòng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變。具體來(lái)說(shuō)，電源構(gòu)成由以化石能源發(fā)電為主導(dǎo)，向大規(guī)模可再生能源發(fā)電轉(zhuǎn)變；電網(wǎng)形態(tài)由“輸配用”單向逐級(jí)輸電網(wǎng)絡(luò)向多元雙向混合層次結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變；負(fù)荷特性由剛性、消費(fèi)型向柔性、產(chǎn)消型轉(zhuǎn)變；技術(shù)基礎(chǔ)由支撐機(jī)械電磁系統(tǒng)向支撐機(jī)電/半導(dǎo)體混合系統(tǒng)轉(zhuǎn)變；運(yùn)行特性由“源隨荷動(dòng)”單向計(jì)劃調(diào)控向“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”多元協(xié)同互動(dòng)轉(zhuǎn)變。
新型電力系統(tǒng)是新型能源體系的重要載體，具備清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好、開(kāi)放互動(dòng)五大特征。新型電力系統(tǒng)是以交流同步運(yùn)行機(jī)制為基礎(chǔ)，以大規(guī)模高比例可再生能源發(fā)電為依托，以常規(guī)能源發(fā)電為重要組成，以堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)為平臺(tái)，源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同互動(dòng)和多能互補(bǔ)為重要支撐手段，深度融合低碳能源技術(shù)、先進(jìn)信息通信技術(shù)與控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電源側(cè)高比例可再生能源廣泛接入、電網(wǎng)側(cè)資源安全高效靈活配置、負(fù)荷側(cè)多元負(fù)荷需求充分滿足，適應(yīng)未來(lái)能源體系變革、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，與自然環(huán)境相協(xié)調(diào)的電力系統(tǒng)。
深刻把握新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建邏輯
基于新型電力系統(tǒng)的定位、內(nèi)涵和特征，新型電力系統(tǒng)構(gòu)建應(yīng)以“十個(gè)堅(jiān)持”為基本原則。具體來(lái)說(shuō)，新型電力系統(tǒng)構(gòu)建要以堅(jiān)持黨的領(lǐng)導(dǎo)加強(qiáng)黨的建設(shè)、堅(jiān)持推動(dòng)綠色發(fā)展能源革命、堅(jiān)持科技自立自強(qiáng)、堅(jiān)持統(tǒng)籌好發(fā)展和安全、堅(jiān)持統(tǒng)籌好保供和轉(zhuǎn)型、堅(jiān)持促進(jìn)產(chǎn)業(yè)協(xié)同、堅(jiān)持服務(wù)大局、堅(jiān)持守正創(chuàng)新、堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向、堅(jiān)持系統(tǒng)觀念的“十個(gè)堅(jiān)持”為基本原則，緊跟時(shí)代步伐、順應(yīng)實(shí)踐發(fā)展，做到統(tǒng)籌兼顧、全面推進(jìn)、突出重點(diǎn)、精準(zhǔn)發(fā)力。
新型電力系統(tǒng)構(gòu)建應(yīng)遵循歷史邏輯、現(xiàn)實(shí)邏輯、發(fā)展邏輯等三大邏輯，在夯實(shí)新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的優(yōu)勢(shì)基礎(chǔ)上，解決當(dāng)前重大理論和實(shí)踐問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)服務(wù)新型能源體系建設(shè)和我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)建設(shè)的宏觀愿景。
在歷史邏輯方面，新型電力系統(tǒng)構(gòu)建要立足我國(guó)能源領(lǐng)域的突出優(yōu)勢(shì)，夯實(shí)新型電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)條件。黨的十八大以來(lái)，我國(guó)堅(jiān)定不移推進(jìn)能源革命，能源清潔低碳轉(zhuǎn)型取得歷史性成就，能源高質(zhì)量發(fā)展邁出了堅(jiān)實(shí)步伐。總體上看，新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的優(yōu)勢(shì)基礎(chǔ)主要有4個(gè)方面：黨的領(lǐng)導(dǎo)與中國(guó)特色社會(huì)主義制度優(yōu)勢(shì)，完備的電力工業(yè)體系優(yōu)勢(shì)，超大規(guī)模市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展多元化大縱深優(yōu)勢(shì)。
在現(xiàn)實(shí)邏輯方面，新型電力系統(tǒng)構(gòu)建要明確能源轉(zhuǎn)型與高質(zhì)量發(fā)展的新特征和新需求，統(tǒng)籌好全局與局部、當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)、國(guó)內(nèi)和國(guó)際，以及市場(chǎng)、政策等相互間的關(guān)系。總體上看，圍繞繼續(xù)深入推動(dòng)“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全新戰(zhàn)略的主線，需要關(guān)注的重大理論和實(shí)踐問(wèn)題主要體現(xiàn)在以下5個(gè)方面：盡快探索更加集約高效的用能方式，控制能源消費(fèi)總量，抑制不合理能源消費(fèi)；持續(xù)提升能源安全供給能力，建立覆蓋戰(zhàn)略性資源安全供給、產(chǎn)供儲(chǔ)銷體系可靠運(yùn)行、安全風(fēng)險(xiǎn)管控和應(yīng)急保障能力有效協(xié)同的全方位能源供給體系；通過(guò)推動(dòng)構(gòu)建能源領(lǐng)域重大科技創(chuàng)新范式，統(tǒng)籌好新型電力系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)打造經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)新動(dòng)能的重要作用和提高產(chǎn)業(yè)鏈安全保障能力的重要目標(biāo)；堅(jiān)持在能源電力領(lǐng)域深化改革，處理好宏觀調(diào)控、市場(chǎng)和法治的關(guān)系；以電力行業(yè)為切入點(diǎn)提高國(guó)際能源合作水平。
在發(fā)展邏輯方面，著眼未來(lái)，要以構(gòu)建新型電力系統(tǒng)服務(wù)建設(shè)新型能源體系，以電力系統(tǒng)支撐能源在我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中作用的發(fā)揮。新型電力系統(tǒng)是新型能源體系的關(guān)鍵組成部分，新型電力系統(tǒng)構(gòu)建是以電力系統(tǒng)支撐能源在我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮作用的重要途徑。從新型能源體系的內(nèi)涵和要求來(lái)看，新型能源體系建設(shè)的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)仍是能源安全問(wèn)題。新型能源體系建設(shè)的第一驅(qū)動(dòng)力是重大科技創(chuàng)新。新型能源體系建設(shè)的強(qiáng)勁動(dòng)力是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新。新型能源體系建設(shè)的核心要義是能源治理體系和治理能力現(xiàn)代化。新型能源體系建設(shè)的重要途徑是提高國(guó)際能源合作水平。
加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)創(chuàng)新體系
近年來(lái)，我國(guó)已經(jīng)基本形成了政府、企業(yè)、科研院所及高校，技術(shù)創(chuàng)新支撐服務(wù)體系四角相倚的國(guó)家創(chuàng)新體系。黨的二十大報(bào)告強(qiáng)調(diào)“堅(jiān)持創(chuàng)新在我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)全局中的核心地位”。國(guó)家科技創(chuàng)新體系既包含具有創(chuàng)新主體、創(chuàng)新活動(dòng)、創(chuàng)新要素等“硬”條件的創(chuàng)新能力體系，也包括體現(xiàn)促進(jìn)創(chuàng)新的體制機(jī)制、創(chuàng)新文化、創(chuàng)新生態(tài)等“軟”環(huán)境的制度體系。在涉及國(guó)家安全和國(guó)家戰(zhàn)略的重要領(lǐng)域，更加需要在研判技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，健全新型舉國(guó)體制，打破資源、技術(shù)、人才等要素的瓶頸和制約，增強(qiáng)創(chuàng)新體系整體效能，提升體系化能力并全面推動(dòng)各類主體集中攻關(guān)的創(chuàng)新突破。
新型電力系統(tǒng)是國(guó)家現(xiàn)代化重大工程和破解經(jīng)濟(jì)、能源和環(huán)境協(xié)同發(fā)展瓶頸的重要聚焦點(diǎn)，需要結(jié)合外部環(huán)境的重大變化，統(tǒng)籌全面建成社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)目標(biāo)對(duì)經(jīng)濟(jì)、能源和環(huán)境提出的新要求，依托國(guó)家創(chuàng)新體系，推動(dòng)形成新型舉國(guó)體制下具有普適意義的創(chuàng)新組織體系范式。新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的方法論即遵循“宏觀形勢(shì)研判—能源發(fā)展實(shí)際—驅(qū)動(dòng)體系打造”的總體思路，在對(duì)當(dāng)前形勢(shì)研判基礎(chǔ)上，立足我國(guó)能源發(fā)展實(shí)際，形成包含理論創(chuàng)新、形態(tài)創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、組織創(chuàng)新五大維度的創(chuàng)新體系，推動(dòng)新型電力系統(tǒng)構(gòu)建并服務(wù)新型能源體系建設(shè)。
在理論創(chuàng)新維度，要以凝聚發(fā)展共識(shí)為引領(lǐng)，創(chuàng)新能源電力基礎(chǔ)理論體系，推動(dòng)我國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)研究組織化融通化，推動(dòng)多學(xué)科與新型電力系統(tǒng)交叉融合創(chuàng)新。具體來(lái)說(shuō)，推動(dòng)全社會(huì)層面凝聚共識(shí)，形成對(duì)新型電力系統(tǒng)構(gòu)建過(guò)程中階段性主要矛盾和解決途徑的基本認(rèn)識(shí)；開(kāi)展新型電力系統(tǒng)基礎(chǔ)理論研究，建立“安全—經(jīng)濟(jì)—低碳”三元均衡約束下的電力系統(tǒng)構(gòu)建與運(yùn)行理論體系；創(chuàng)新能源電力領(lǐng)域科學(xué)研究方向，強(qiáng)化跨學(xué)科、大交叉、深融合，推動(dòng)新型電力系統(tǒng)軟技術(shù)體系在理論和實(shí)踐的辯證發(fā)展中不斷完善。
在形態(tài)創(chuàng)新維度，要在認(rèn)識(shí)能源系統(tǒng)形態(tài)演化特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，研判源網(wǎng)荷儲(chǔ)形態(tài)創(chuàng)新趨勢(shì)，發(fā)揮電網(wǎng)作用，以新型電力系統(tǒng)引領(lǐng)現(xiàn)代能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級(jí)與新型能源體系建設(shè)。具體來(lái)說(shuō)，創(chuàng)新構(gòu)建能源系統(tǒng)形態(tài)演化機(jī)理和認(rèn)知，形成推動(dòng)能源系統(tǒng)形態(tài)擴(kuò)展重塑的標(biāo)準(zhǔn)范式；以電網(wǎng)引領(lǐng)能源系統(tǒng)形態(tài)轉(zhuǎn)型升級(jí)，發(fā)揮電網(wǎng)在實(shí)現(xiàn)大能源體系多維度統(tǒng)籌中的重要作用；以電網(wǎng)包容性進(jìn)一步推動(dòng)大能源系統(tǒng)向經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)延伸，推動(dòng)大能源系統(tǒng)向更加安全、高效、經(jīng)濟(jì)方向邁進(jìn)。
在技術(shù)創(chuàng)新維度，要遵循系統(tǒng)觀念和技術(shù)規(guī)律，全面推進(jìn)新型電力系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新體系建設(shè)，提升能源領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新能力。具體來(lái)說(shuō)，構(gòu)建包含基礎(chǔ)性、緊迫性、前瞻性和顛覆性四類重大科技創(chuàng)新技術(shù)的新型電力系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新體系；充分發(fā)揮知識(shí)產(chǎn)權(quán)和標(biāo)準(zhǔn)的戰(zhàn)略引領(lǐng)作用，建立新型電力系統(tǒng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)支撐體系；推動(dòng)相關(guān)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施和平臺(tái)建設(shè)，構(gòu)建資源集聚、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、合作共贏的協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制。
在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新維度，要全景式認(rèn)識(shí)新型電力系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，識(shí)別基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)、數(shù)字產(chǎn)業(yè)、新興產(chǎn)業(yè)等不同類別的電力產(chǎn)業(yè)在價(jià)值形態(tài)、協(xié)同模式和空間布局上的新特征新趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)新型電力系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展，創(chuàng)新打造能源產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。具體來(lái)說(shuō)，刻畫(huà)新型電力系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)全景，動(dòng)態(tài)研判新型用能市場(chǎng)和業(yè)態(tài)；立足新型電力系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)價(jià)值創(chuàng)造模式，以點(diǎn)帶面推動(dòng)業(yè)態(tài)創(chuàng)新；創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)投融資方式，促進(jìn)金融與電力實(shí)體產(chǎn)業(yè)良性循環(huán)；創(chuàng)新企業(yè)發(fā)展模式和產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)方式；在國(guó)內(nèi)形成產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移新模式，在國(guó)際上形成全球資源配置和市場(chǎng)格局。
在組織創(chuàng)新維度，要以暢通和推動(dòng)傳統(tǒng)與新興生產(chǎn)要素聚合為核心，牽引構(gòu)建行業(yè)大平臺(tái)組織模式，以市場(chǎng)、機(jī)制、平臺(tái)建設(shè)全面提升能源領(lǐng)域資源配置能力和管理效能。具體來(lái)說(shuō)，明確傳統(tǒng)和新興要素定位，推動(dòng)多要素聚合；加強(qiáng)新型電力系統(tǒng)的市場(chǎng)協(xié)同；推動(dòng)新型電力系統(tǒng)的機(jī)制優(yōu)化；依托新型電力系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，強(qiáng)化其在凝聚各方共識(shí)、推動(dòng)各要素優(yōu)化組合、努力搶占能源電力科技制高點(diǎn)的重要作用。
深化新型電力系統(tǒng)研究與實(shí)踐
構(gòu)建新型電力系統(tǒng)涉及領(lǐng)域多、影響范圍廣，是一場(chǎng)戰(zhàn)略性、革命性、全局性變革。下一步，結(jié)合中國(guó)式現(xiàn)代化發(fā)展目標(biāo)與新型能源體系建設(shè)要求，瞄準(zhǔn)新型電力系統(tǒng)基礎(chǔ)理論、核心技術(shù)、關(guān)鍵裝備、前沿領(lǐng)域，應(yīng)在以下方面開(kāi)展探索、研究與實(shí)踐。
一是堅(jiān)持系統(tǒng)思維開(kāi)展能源轉(zhuǎn)型研究。在電源側(cè)，攻克新能源發(fā)電主動(dòng)支撐技術(shù)，提升新能源組網(wǎng)能力和煤炭清潔化利用水平。在電網(wǎng)側(cè)，提升大電網(wǎng)仿真和先進(jìn)輸電技術(shù)，全力支撐沙漠戈壁荒漠大型風(fēng)光電基地大規(guī)模開(kāi)發(fā)、高水平外送。在負(fù)荷側(cè)，突破多能轉(zhuǎn)換利用、節(jié)能降碳等技術(shù)，助力實(shí)現(xiàn)能源消費(fèi)的電氣化、高效化、減量化。
二是深化電力保供形勢(shì)分析與技術(shù)創(chuàng)新。堅(jiān)持統(tǒng)籌發(fā)展與安全，研判不同發(fā)展階段下影響因素，融合應(yīng)用“大云物移智鏈”技術(shù)，加快電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，盡快在煤電與新能源發(fā)電協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度、需求側(cè)資源互動(dòng)響應(yīng)、源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同聯(lián)動(dòng)、電氫碳融合等方面取得突破，持續(xù)提升系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力、安全承載能力、應(yīng)急保供能力。
三是推動(dòng)電力創(chuàng)新鏈產(chǎn)業(yè)鏈融合發(fā)展。圍繞新型儲(chǔ)能、電碳協(xié)同等重大技術(shù)創(chuàng)新方向，加快新興產(chǎn)業(yè)布局和培育。貫通技術(shù)研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)互認(rèn)、成果轉(zhuǎn)化、裝備制造的創(chuàng)新鏈條，推動(dòng)新業(yè)務(wù)、新模式、新業(yè)態(tài)蓬勃發(fā)展。強(qiáng)化“產(chǎn)學(xué)研用”深度融合，促進(jìn)創(chuàng)新成果應(yīng)用，加快研制新型電力系統(tǒng)首臺(tái)首套技術(shù)裝備，推動(dòng)形成世界一流的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)集群。
四是深入研究新型電力系統(tǒng)發(fā)展路線圖。結(jié)合能源配置日趨平臺(tái)化、能源生產(chǎn)加速清潔化、能源消費(fèi)高度電氣化、能源科技創(chuàng)新融合化、能源業(yè)態(tài)持續(xù)數(shù)字化等重要發(fā)展趨勢(shì)，充分發(fā)揮新型電力系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟的平臺(tái)、橋梁、紐帶作用，采用理論與實(shí)證相結(jié)合的方法，分析新型電力系統(tǒng)演化的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、形態(tài)和特征，展望未來(lái)發(fā)展情景。
